• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.209-209
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• 2015

상수도 관망은 대표적인 사회기반시설로 수원으로부터 수용가에 이르기까지 안정적으로 유량을 공급하는 것을 목표로 한다. 상수도 관망의 최적설계는 요구되는 절점의 수압, 관로의 유속 등 수리학적 제약조건을 만족시키는 범위 안에서 비용을 최소화하는 설계안을 얻어내는 것을 목표로 시작하였다. 하지만 비용만을 고려한 과거의 상수도 관망 최적설계는 미래의 불확실한 조건에 매우 취약하고, 사용자의 다양한 요구를 충족시키지 못한다. 이 때문에 현대의 상수도 관망의 설계시 다양한 설계인자의 고려와 함께 효율적인 최적설계기법 적용의 필요성이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 상수도 관망 최적설계에 다양한 설계인자를 동시에 고려하기 위해 다목적 최적 설계기법인 Multi-objective Harmony Search 알고리즘을 적용하였다. 또한 다목적 최적설계의 효율성 증대를 위하여 매개변수 자동보정 기법 중 하나인 Parameter-Setting-Free (PSF) 기법(Geem and Sim, 2010)을 사용하였다. PSF 기법은 최적화 알고리즘의 매개변수 설정의 번거로움을 없애고, 반복수행을 통한 해 탐색이 진행됨에 따라 가장 효율적으로 작용하는 매개변수를 자동으로 설정하여 탐색효율을 강화하도록 고안된 기법이다. 본 연구에서는 제안된 기법을 실제 상수도관망의 최적설계에 적용하였고 그 결과를 분석하였다. 그 결과 제안된 기법을 통해 관망의 비용을 포함한 다양한 설계인자를 동시에 만족시키는 최적설계안을 효과적으로 도출 할 수 있었으며, 매개변수 자동보정 기법의 적용을 통해 해 탐색의 효율성과 편의성을 향상시킬 수 있었다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.57 no.8
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• pp.561-569
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• 2024

In this study, a damage estimation model for water distribution system was developed to quantitatively calculate the cumulative damage of water distribution system. And it was applied to real water distribution system to analyze the cumulative damage of water distribution system. To analyze the overall damage rate of the water distribution system, the cumulative damage analysis formula of individual pipes was established. And the aging index that affects the damage rate was analyzed using MCS (Monte Carlo Simulation), and Romanoff's measured data was used to calculate the thickness change due to corrosion. In addition, a cumulative damage estimation model was applied to unit network such as small and medium block network, and the cumulative damage of the unit network for up to 50 years was calculated. From the results, it was found that the cumulative damage rate is increased from 7% to 79% for the water distribution system of Naeduk 1-dong, Cheongju City, as the age of the pipeline is increased from 20 years to 50 years.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.55 no.1
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• pp.59-70
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• 2022

Water distribution systems (WDSs) are a representative infrastructure injecting chlorine to disinfect the pathogenic microorganisms and supplying water from sources to consumers. Also, WDSs prescribe to maintain the usual standard (0.1-4.0 mg/L) of residual chlorine. However, the user's usage pattern, water age, network shape, and type affect the hydraulic features (i.e. nodal pressure, pipe velocity) and water quality features (i.e., the residual chlorine concentration). Therefore, this study developed an optimization approach for optimizing WDSs considering water quality-hydraulic factors using Multi-objective Harmony Search (MOHS). The design cost and the system resilience were applied as the design objective functions, and the nodal pressure and the concentration of residual chlorine are used as constraints. The derived optimal designs through this approach were analyzed according to network characteristics such as the network shapes and type. These optimal designs can meet the safety of economic and water quality aspects to increase user acceptance.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.27 no.12
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• pp.1249-1256
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• 2005

This study was performed to investigate the efficiency of the corrosion prevention in the simulated distribution system using CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential) as the anti-corrosive index by adjusting pH, total dissolved solids, alkalinity and calcium hardness in the water treatment pilot process. The materials of the simulated distribution system(SDS) were equiped with same materials of real field water distribution system. CCPP concentrations controlled by $Ca(OH)_2$, $CO_2$ gas and $Na_2CO_3$ in the simulated distribution system and uncontrolled by the chemicals in the general water distribution system were average 0.61 mg/L and -7.77 mg/L. The concentrations of heavy metals like Fe, Zn, Cu ions in effluent water of the simulated distribution system controlled with water quality were decreased rather than the general water distribution system uncontrolled with water quality. In simulated distribution system(SDS), corrosion prevention film formed by CCPP control was observed that scale was come into forming six months later and it was formed into density as time goes on. We were analyzed XRD(X-ray diffraction) for investigating component of crystal compounds and structure for galvanized steel pipe(15 mm). Finding on analysis, scale was compounded to $Zn_4CO_3(OH)_6{\cdot}H_2O$ (Zinc Carbonate Hydroxide Hydrate) after ten months late, and it was compounded on $CaCO_3$(Calcium Carbonate) and $ZnCO_3$(Smithsonite) after nineteen months later.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.236-236
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• 2020

데이터마이닝은 빅데이터를 활용하는데 주로 활용되는 기술이다. 빅데이터 활용의 중요성이 증대됨에 따라 빅데이터를 기반으로 데이터마이닝을 활용한 생산, 금융, 통신 등의 성공적인 활용사례가 있지만 상수도 시설물에 적용한 사례는 드물다. 본 연구에서는 R프로그램을 기반으로 확보하기 어려운 데이터를 얻고자 관련 기사를 수집하고 데이터마이닝의 주요 기능인 분류, 군집(K-means)분석을 수행하였다. 예를들어, 상수관로의 정밀한 누수 분석을 위해서는 관경, 매설년도 등의 세분화된 자료가 필요하나 이러한 자료들은 쉽게 확보할 수 없다는 한계를 갖고 있다. 이러한 관점에서 상수관망 단수, 누수 등의 키워드를 통해 얻을 수 있는 기사를 기반으로 주요 키워드에 대한 군집분석을 수행하여 세분화된 상수관망 자료를 획득 및 분석하였다. 단수, 누수 키워드 기사에 의해 관경정보 등 파손된 관로의 정보를 확보할 수 있는 것으로 나타났으며 향후 확보하기 어려운 데이터를 보완할 수 있는 방법 중 하나로 활용될 수 있을것으로 기대된다. 그러나, 데이터의 양과 보다 정교한 군집분석을 위한 키워드설정 등의 추가연구가 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.11 no.1
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• pp.53-63
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• 1997

The corrosion problems in water distribution system are reduced by decreasing the agressivity of drinking water which is evaluated by marble test and saturation indices(LSI or CCPP etc.). Marble test is a reliable method to determine the actual saturation condition of treated water. This study was done to determined the aggressivity of tap water and the effectiveness of $Ca(OH)_2$ and NaOH dosage for corrosion control. The drinking water in Seoul were evaluated by marble test and Langelier Index(LSI) and Calcium Carbonate Precipitation Potential(CCPP). The results indicated that the drinking water in Seoul were undersaturated as Calcium Carbonate($CaCO_3$). The LSI and CCPP of the water treated with $Ca(OH)_2$ were higher than that of water treated with NaOH. Therefore, to increase the Alkalinity and Calcium Hardness for corrosion control in water distribution system, $Ca(OH)_2$ is more effective than NaOH.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1425-1430
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• 2006

상수도 관망해석에 있어 수요량 추정 방법은 자료의 형태와 관망해석의 정확도 추구 정도 등에 따라 다양한 방법으로 추정할 수 있다. 통상 상수도관망해석을 수행할 때에 사용되는 수요량추정 방법은 과거사용량을 추세분석하여 장래 계획에 필요한 목표연도까지의 원단위를 산정하고 이 자료를 바탕으로 행정구역상 동단위나 병합계량구역(Block system)단위까지 수요량을 산출한 후 수요량 산출 구역 내 해석 관망상에 위치하는 격점 또는 관로에 적정한 수요량을 분배하는 방법을 사용한다. 결국 산정된 수요량 자료는 행정동 단위나, 병합계량구역 단위 정도의 수요량을 산출하고, 해당 구역내에 분포하는 관망 구성상 절점수에 따라 등분하여 배분하거나, 절점이 담당하는 면적별로 수요량을 산출하여 관망해석을 실시하게 된다. 이러한 방법은 작업시간이 오래 걸리고 수요량 추정 단위에 따라 정확도가 달라지는 문제가 있다. 본 연구에서는 인천시를 대상으로 MIKE-NET 프로그램에서 제공하고 있는 수요량 배분 기능을 이용하여 각 절점의 수요량을 배분하는 방법과 기존 수요량 배분 방법을 비교함으로 수요량 적용 방법이 배수관망해석에 미치는 영향을 살펴보았다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.276-281
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• 2009

장거리 용수공급 시스템에서 전력비용은 전체 운영비용의 큰 부분을 차지한다. 본 연구는 시간단위의 펌프와 배수지 시스템의 최적 운영계획을 수립하기 위해 동적계획기법에 기초한 방법론을 제시하고 있다. 해석방법은 가용 가능한 펌프의 효율적 운전과 전력요금체계, 시간대별 용수수요추이 그리고 배수지 특성과 송수관로의 제약조건 등을 고려하였다. 이를 위해 적용 가능한 시스템 운영목적과 제약조건이 제시되었고 개발된 방법은 수도권 광역상수도 양주계통의 2개 가압장과 5개 배수지를 대상으로 적용되었으며, 적용결과는 상당한 수준의 펌프운전비용을 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 이와 같은 방법은 생애주기 비용 최소화 측면에서 실제 용수공급 시설 운영과 대규모 용수공급 체계의 설계 등에 적용이 가능하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.503-506
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• 2006

Recently, small hydropower attracts attention because of its clean renewable and abundant energy resources to develop. However, suitable turbine type is not normalized yet in the range of small hydropower and it is necessary to study for the effect ive turbine type. Moreover, relatively high manufacturing cost by the complex structure of the turbine is the highest barrier for developing the small hydropower turbine. Therefore, this study is trying not only, to classify the type of current operating turbines installed in the domestic power plants and turbines supplied in Japan by Japanese manufacturer but also, to examine the practical turbine type and installation site to extract the small hydropower energy effectively.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.30 no.2
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• pp.284-290
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• 2006

For the case of high head and critical low flow rate range of micro hydropower resources, it requires very low specific speed turbines which are lower than conventional impulse turbine's specific speed. In order to satisfy the request for very low specific speed turbine with high efficiency, a new positive displacement turbine is developed. The performance characteristics of the new turbine is tested and compared with a conventional impulse turbine, which is used for automatic water faucet system. The purpose of present study is to develop an high performance turbine that can be used to extract micro hydropower potential of a water supply system. The test results show that the positive displacement turbine is much more efficient than the conventional turbine and it can sustain high efficiency under the wide range of operating conditions. The pressure pulsations at the inlet and outlet of the positive displacement turbine can be considerably minimized by using simple pressure damper.